JP4795979B2 - Vehicle collision simulation apparatus and method with inertia moment identification function - Google Patents

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JP4795979B2 JP2007011675A JP2007011675A JP4795979B2 JP 4795979 B2 JP4795979 B2 JP 4795979B2 JP 2007011675 A JP2007011675 A JP 2007011675A JP 2007011675 A JP2007011675 A JP 2007011675A JP 4795979 B2 JP4795979 B2 JP 4795979B2
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Description

本発明は、車両、特にホワイトボディの質量、重心及び慣性モーメント等のデータを同定し、同定されたデータを用いて、車両を実際の衝突時の波形で減速させて、破損することなく車両衝突試験を行なう慣性モーメント同定機能付車両衝突シミュレーション装置及び方法に関する。   The present invention identifies data such as the mass, center of gravity, and moment of inertia of a vehicle, particularly a white body, and uses the identified data to decelerate the vehicle with a waveform at the time of actual collision, thereby preventing vehicle collision without damage. The present invention relates to a vehicle collision simulation apparatus and method with an inertia moment identification function for performing a test.

本願出願人は、車両を破壊することなく、エアーバッグ等の安全装置の衝突試験を正確に再現するものとして、例えば、ガイドレールに沿って移動自在に配置された滑走架台と、滑走架台の上方に配置され実車両を搭載する載置用架台と、滑走架台と載置用架台とを連結し載置用架台を6自由度に駆動する6本の車両姿勢制御用シリンダと、ガイドレールの一端に配置され滑走架台を押出す押出用油圧シリンダ架台駆動装置とを備えた車両衝突試験装置を、特願2005−306702号にて提案した。   The applicant of the present application, for example, accurately reproduces a collision test of a safety device such as an air bag without destroying the vehicle, for example, a slide base arranged movably along a guide rail, and an upper part of the slide base A mounting base for mounting the actual vehicle, six vehicle attitude control cylinders that connect the sliding base and the mounting base and drive the mounting base in six degrees of freedom, and one end of the guide rail In Japanese Patent Application No. 2005-306702, a vehicle collision test apparatus provided with a hydraulic cylinder rack drive device for extrusion which is arranged in the above and pushes the slide rack is proposed.

上述の車両衝突試験装置を用いて、実車両の進行方向加速度とピッチ回転角、上下変位量を車両衝突試験結果から得られた目標波形どおりに正確に制御、再現するためには、この実車両の質量、重心、慣性モーメント等を予め求めておいて、車両衝突試験前に演算処理装置に入力しておく必要がある。   In order to accurately control and reproduce the traveling direction acceleration, pitch rotation angle, and vertical displacement amount of the actual vehicle according to the target waveform obtained from the vehicle collision test result using the vehicle collision test apparatus described above, this actual vehicle It is necessary to obtain the mass, the center of gravity, the moment of inertia, etc. in advance and input them to the arithmetic processing unit before the vehicle collision test.

一方、従来、車体の重心位置等測定方法として、小型軽量に形成された装置を使用して四輪車の重心位置及び慣性モーメントを測定し得る車体の重心位置等測定方法を提供すべく、車体のサスペンションをロックしホイールアダプタを各車軸に装着する計測準備工程と、四箇所の各車軸のアダプタ先端部を同一水平面上に配置し基準点との間の距離を計測する第1の計測工程と、各アダプタ先端部にかかる車体の荷重を計測する第2の計測工程と、第1、第2の工程に相前後して車体の対角線を基準軸として車体全体を傾斜させ、該傾斜状態における各アダプタ先端部にかかる車体の荷重及び傾斜角を計測する第3の計測工程と、この各計測工程での測定データより車体の三次元重心位置を算定する重心位置演算工程と、更に、慣性モ−メント演算工程とを備えた車体の重心位置等測定方法が提案されている(例えば、特許文献1)。   On the other hand, in order to provide a method for measuring the center of gravity of a vehicle body that can measure the center of gravity position and the moment of inertia of a four-wheeled vehicle using a small and lightweight device, A measurement preparation step of locking the suspension and attaching the wheel adapter to each axle, and a first measurement step of measuring the distance from the reference point by arranging the adapter tip portions of the four axles on the same horizontal plane; A second measuring step for measuring the load of the vehicle body applied to the tip of each adapter, and the entire vehicle body is inclined with the diagonal line of the vehicle body as a reference axis in succession to the first and second steps, A third measuring step for measuring the load and inclination angle of the vehicle body applied to the adapter tip, a center-of-gravity position calculating step for calculating the three-dimensional center of gravity position of the vehicle body from the measurement data in each measurement step, and an inertial mode. men Vehicle body gravity center position such measuring method and a calculation step has been proposed (e.g., Patent Document 1).

また、被測定物を載置する測定台と、ピッチ方向の慣性モーメント計測時に測定台を持ち上げるとともに回転中心を設定し且つピッチ方向の慣性モーメント非計測時に測定台から離間する第1の支持部材と、ロール方向の慣性モーメント計測時に測定台を持ち上げるとともに回転中心を設定し且つロール方向の慣性モーメント非計測時に測定台から離間する第2の支持部材と、を有することを特徴とする慣性モーメント計測装置が提案されている(例えば、特許文献2)。   And a first support member that lifts the measurement table at the time of measuring the moment of inertia in the pitch direction, sets the center of rotation, and separates from the measurement table at the time of non-measurement of the moment of inertia in the pitch direction. And a second support member that lifts the measuring table when measuring the moment of inertia in the roll direction, sets the center of rotation, and separates from the measuring table when the moment of inertia in the roll direction is not measured. Has been proposed (for example, Patent Document 2).

そして、車両衝突試験を、実車両のものを正確に再現したものとするためには、車両(実車両、或いはホワイトボディ)を特許文献1、2に記載の測定装置に搭載して重心、慣性モーメントを演算した後、特願2005−306702号にて提案した車両衝突試験装置に移し替えて衝突試験を行なう必要がある。
この場合、車両衝突試験装置のみならず、特許文献1或いは特許文献2に記載のような重心位置等測定装置或いは慣性モーメント計測装置が必要となり、設備費が高価になるばかりでなく、試験も煩雑になるという問題がある。
また、特許文献1或いは特許文献2に記載の測定装置は複雑な構造となっており、仮に、この測定装置を車両衝突試験装置に搭載して、重心位置或いは慣性モーメントを計測した後、そのまま車両衝突試験を行なう場合、この測定装置は、車両衝突試験時の衝撃に耐えられず破損する可能性が大きい。
In order to make the vehicle collision test accurately reproduce the actual vehicle, the vehicle (the actual vehicle or the white body) is mounted on the measuring device described in Patent Documents 1 and 2, and the center of gravity and inertia are obtained. After calculating the moment, it is necessary to transfer to the vehicle collision test apparatus proposed in Japanese Patent Application No. 2005-306702 and perform a collision test.
In this case, not only the vehicle collision test apparatus but also a center of gravity position measuring apparatus or an inertia moment measuring apparatus as described in Patent Document 1 or Patent Document 2 is required, which not only increases the equipment cost but also makes the test complicated. There is a problem of becoming.
Moreover, the measuring device described in Patent Document 1 or Patent Document 2 has a complicated structure. If this measuring device is mounted on a vehicle collision test device and the position of the center of gravity or moment of inertia is measured, the vehicle is used as it is. When performing a crash test, this measuring device cannot withstand the impact during the vehicle crash test and is likely to break.

なお、通常、試験体は車両のカットモデル(ホワイトボディ)である場合が多く、且つ、ホワイトボディは車両衝突試験場等にて加工、変更されるため、その都度、ホワイトボディを重心位置等測定装置或いは慣性モーメント計測装置のある場所に搬送して計測し直さなければならず、事前準備等に時間が掛かるという問題がある。
また、予め実車両等につき重心位置等測定装置或いは慣性モーメント計測装置にて、質量、重心位置或いは慣性モーメントを計測した後、このデータを流用してホワイトボディのデータを求めようとすると、実車両と異なりタイヤ、サスペンションも無いため、調整に手間取り精度も落ちるという問題がある。
Usually, the test body is often a cut model of a vehicle (white body), and the white body is processed and changed at a vehicle collision test site or the like. Or there is a problem that it takes time for advance preparation and the like because it has to be transported to a place where the inertia moment measurement device is located and measured again.
In addition, after measuring the mass, the position of the center of gravity, or the moment of inertia with an apparatus for measuring the position of the center of gravity or an inertia moment measuring device in advance for an actual vehicle or the like, Unlike the tires and suspensions, there is a problem that the adjustment accuracy is reduced.

特開平6−265433号公報JP-A-6-265433 特許第3142444号公報Japanese Patent No. 3142444

本発明は、上記問題点を解決するために提案されたものであって、試験体、特にホワイトボディの質量、重心位置或いは慣性モーメントの計測及び車両衝突試験を一つの装置で行なうことのできる慣性モーメント同定機能付車両衝突シミュレーション装置及び方法を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in order to solve the above-described problems, and is an inertia that can measure the mass, center of gravity or moment of inertia of a test body, particularly a white body, and perform a vehicle collision test with a single device. An object of the present invention is to provide a vehicle collision simulation apparatus and method with a moment identification function.

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたもので、特許請求の範囲に記載された各発明は、慣性モーメント同定機能付車両衝突シミュレーション装置及び方法として、それぞれ以下に述べる各手段を採用したものである。   The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and each invention described in the claims employs the following means as a vehicle collision simulation apparatus and method with an inertia moment identification function, respectively. It is a thing.

(1)第1の手段の慣性モーメント同定機能付車両衝突シミュレーション装置は、
試験体が搭載されピッチ方向に揺動可能なピッチングテーブルと、
前記試験体と前記ピッチングテーブルとの間に介装可能なバネ付ロードセルユニット及びロードセルユニットと、
前記ピッチングテーブルに水平方向加速度を加える水平加速制御・計測装置と、
前記ピッチングテーブルをピッチ方向に揺動させるピッチング制御・計測装置と、
前記水平加速制御・計測装置及び前記ピッチング制御・計測装置に制御信号を発信するシミュレーション制御装置とを備え、
前記シミュレーション制御装置は、
慣性モーメント同定時には、前記ピッチングテーブル上に前記バネ付ロードセルユニット及び前記ロードセルユニットを固定し、かつ、前記バネ付ロードセルユニット及び前記ロードセルユニット上に前記試験体を固定して、前記ピッチング制御・計測装置を介して前記ピッチングテーブルを傾斜及びピッチ方向に揺動させて、前記バネ付ロードセルユニット及び前記ロードセルユニットにて計測された荷重計測値に基づき前記試験体の質量、重心位置及びピッチング慣性モーメントを演算し、
車両衝突試験時には、前記バネ付ロードセルユニット及び前記ロードセルユニットを取り外して、前記試験体を前記ピッチングテーブル上に固定して、目標波形、前記質量、前記重心位置及び前記ピッチング慣性モーメントに基づき水平方向入力波形及びピッチング入力波形を演算し、前記水平加速制御・計測装置へ前記水平方向入力波形を出力し、前記ピッチング制御・計測装置へ前記ピッチング入力波形を出力するものである
ことを特徴とする。
(1) The vehicle collision simulation apparatus with inertia moment identification function of the first means is:
A pitching table mounted with a test body and swingable in the pitch direction;
A load cell unit with a spring and a load cell unit that can be interposed between the test body and the pitching table;
A horizontal acceleration control / measurement device for applying a horizontal acceleration to the pitching table;
A pitching control / measurement device that swings the pitching table in the pitch direction;
A simulation control device for transmitting a control signal to the horizontal acceleration control / measurement device and the pitching control / measurement device,
The simulation control device includes:
At the moment of inertia identification , the load cell unit with a spring and the load cell unit are fixed on the pitching table, and the test body is fixed on the load cell unit with a spring and the load cell unit. The pitching table is swung in the tilt and pitch directions via the load cell unit, and the mass, center of gravity position and pitching inertia moment of the specimen are calculated based on the load cell unit with spring and the load measurement value measured by the load cell unit. And
At the time of vehicle collision test , the load cell unit with spring and the load cell unit are removed, the test body is fixed on the pitching table, and the horizontal direction input is performed based on the target waveform, the mass, the gravity center position, and the pitching inertia moment. A waveform and a pitching input waveform are calculated, the horizontal input waveform is output to the horizontal acceleration control / measurement device, and the pitching input waveform is output to the pitching control / measurement device.

(2)第2の手段の慣性モーメント同定機能付車両衝突シミュレーション装置は、第1の手段において、
慣性モーメント同定時に前記ピッチングテーブルをピッチ方向に揺動させるための信号は単パルス波形であることを特徴とする。
(2) The vehicle collision simulation apparatus with inertia moment identification function of the second means is the first means,
A signal for swinging the pitching table in the pitch direction when the moment of inertia is identified is a single pulse waveform.

(3)第3の手段の慣性モーメント同定機能付車両衝突シミュレーション装置は、第1又は2の手段において、
前記ピッチングテーブルは、ガイドレールに沿って移動自在に配置された滑走架台上にピッチング可能に設けられたものであることを特徴とする。
(3) The vehicle collision simulation apparatus with inertia moment identification function of the third means is the first or second means,
The pitching table is provided on a slide base that is movably disposed along a guide rail so as to be pitchable.

)第の手段のシミュレーション方法は、
ガイドレールと、
前記ガイドレールに沿って移動自在に配置された滑走架台と、
前記滑走架台上にピッチ方向に揺動可能に設けられると共に試験体が搭載されるピッチングテーブルと、
前記試験体と前記ピッチングテーブルとの間に介装可能なバネ付ロードセルユニット及びロードセルユニットと、
前記ピッチングテーブルに水平方向加速度を加える水平加速制御・計測装置と、
前記ピッチングテーブルをピッチ方向に揺動させるピッチング制御・計測装置と、
前記水平加速制御・計測装置及び前記ピッチング制御・計測装置に制御信号を発信するシミュレーション制御装置とを備え、
前記ガイドレール上に前記滑走架台を滑走自在に載置し、
前記ピッチングテーブル上に前記バネ付ロードセルユニット及び前記ロードセルユニットを固定し、
前記バネ付ロードセルユニット及び前記ロードセルユニット上に前記試験体を固定し、
前記ピッチングテーブルを水平にして前記バネ付ロードセルユニット及び前記ロードセルユニットにて計測された荷重計測値に基づき前記試験体の質量を演算し、
前記ピッチングテーブルを傾斜させて前記バネ付ロードセルユニット及び前記ロードセルユニットにより計測された荷重計測値に基づき前記試験体の重心位置を演算し、
前記ピッチングテーブルに単パルス波形の振動を加えピッチ方向に揺動させ前記バネ付ロードセルユニットにて計測された荷重計測値と前記質量と前記重心位置とに基づきピッチング慣性モーメントを演算し、
その後、前記バネ付ロードセルユニット及び前記ロードセルユニットを取り外して、前記試験体を前記ピッチングテーブル上に固定し、
前記試験体が搭載された前記ピッチングテーブル及び前記滑走架台を、前記ガイドレールに沿って滑走させて車両衝突試験を行なうことを特徴とする。
( 4 ) The simulation method of the fourth means is
A guide rail,
A slide base movably disposed along the guide rail;
A pitching table provided on the slide base so as to be swingable in the pitch direction and on which a test body is mounted,
A load cell unit with a spring and a load cell unit that can be interposed between the test body and the pitching table;
A horizontal acceleration control / measurement device for applying a horizontal acceleration to the pitching table;
A pitching control / measurement device that swings the pitching table in the pitch direction;
A simulation control device for transmitting a control signal to the horizontal acceleration control / measurement device and the pitching control / measurement device,
The slide base is slidably mounted on the guide rail,
Fixing the load cell unit with spring and the load cell unit on the pitching table;
Fixing the test body on the load cell unit with spring and the load cell unit;
Calculate the mass of the test body based on the load measurement value measured by the load cell unit with the spring and the load cell unit with the pitching table horizontal,
Inclining the pitching table to calculate the center of gravity position of the specimen based on the load measurement value measured by the load cell unit with a spring and the load cell unit,
A pitching inertia moment is calculated based on the load measurement value measured by the load cell unit with a spring and the mass and the position of the center of gravity by adding vibration of a single pulse waveform to the pitching table and swinging in the pitch direction.
Thereafter, the load cell unit with spring and the load cell unit are removed, and the test body is fixed on the pitching table,
A vehicle collision test is performed by sliding the pitching table on which the test body is mounted and the slide base along the guide rail.

特許請求の範囲に記載の各請求項に係る発明の慣性モーメント同定機能付車両衝突シミュレーション装置及び方法は、上記の各手段を採用しているので、以下の効果を奏する。   The vehicle collision simulation apparatus and method with inertia moment identification function of the invention according to each claim described in the claims employs the above-described means, and thus has the following effects.

ホワイトボディの質量、重心の位置及びピッチング慣性モーメントを計測するための専用の計測装置が不要となり、車両衝突試験を行なうシミュレーション装置を用いて、ピッチングテーブルとホワイトボディとの間にバネ付ロードセルユニット及びロードセルユニットを介装させるだけで質量、重心の位置及びピッチング慣性モーメントを計測、演算することができるので、事前準備等に時間が掛からず、設備費が安価になるばかりでなく、試験も簡素になる。   A dedicated measurement device for measuring the mass of the white body, the position of the center of gravity and the moment of inertia of pitching is not required, and a load cell unit with a spring between the pitching table and the white body and The mass, the position of the center of gravity, and the pitching moment of inertia can be measured and calculated simply by inserting a load cell unit. Become.

以下、本発明の実施の形態を図1〜図3に基づいて説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る慣性モーメント同定機能付車両衝突シミュレーション装置の概要図、図2は、図1におけるバネ付ロードセルユニット及びロードセルユニットの側面図、図3は、図1におけるバネ付ロードセルユニット及びロードセルユニットの他の例の側面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle collision simulation apparatus with an inertia moment identification function according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of a load cell unit with a spring and the load cell unit in FIG. 1, and FIG. 2 is a side view of another example of a load cell unit with a spring and a load cell unit in FIG.

本発明の第1の実施形態に係る慣性モーメント同定機能付車両衝突シミュレーション装置は、図1に図示のように、骨組構造物のピッチングテーブル2上面に、ホワイトボディ1(車室構造だけを切り出した車両構造で、エンジンやタイヤ、サスペンションも無いもの)等の試験体が、多数のボルトで強固に固定されている。
そして、実車両衝突試験と同様の加速度やピッチ角を非破壊に再現すべく、ピッチングテーブル2及びホワイトボディ1等を、水平加速制御・計測装置6で車の後側の方向へ発射しつつ、ピッチング制御・計測装置5でピッチング角や上下変位を与えるようになっている。
The vehicle collision simulation apparatus with moment of inertia identification function according to the first embodiment of the present invention has a white body 1 (only the vehicle compartment structure cut out) on the upper surface of the pitching table 2 of the frame structure as shown in FIG. A test body such as a vehicle structure that does not have an engine, a tire, or a suspension) is firmly fixed with a large number of bolts.
And, in order to reproduce the same acceleration and pitch angle as in the actual vehicle crash test nondestructively, the pitching table 2 and the white body 1 etc. are fired in the direction of the rear side of the vehicle by the horizontal acceleration control / measurement device 6, A pitching angle and vertical displacement are given by the pitching control / measurement device 5.

ホワイトボディ1(試験体)内には、図示略のダミー人形が座っており、ダミー人形に埋め込まれた多数のセンサー出力を演算して衝突時の傷害度を判定する。
そして、本発明の第1の実施形態に係る慣性モーメント同定機能付車両衝突シミュレーション装置は、この衝突傷害度を低減するシート、シートベルト、エアバッグ等の乗員保護装置が実際の衝突時に有効に作動するように、短期に(安く)開発する為に使用される。
A dummy doll (not shown) sits in the white body 1 (test body), and the number of sensor outputs embedded in the dummy doll is calculated to determine the degree of injury at the time of collision.
In the vehicle collision simulation apparatus with the inertia moment identification function according to the first embodiment of the present invention, the occupant protection devices such as seats, seat belts, and airbags that reduce the degree of collision injury are effectively operated during an actual collision. It is used for short-term (cheap) development.

なお、本発明の第1の実施形態に係る慣性モーメント同定機能付車両衝突シミュレーション装置は、本願出願人が出願した特願2005−306702号に記載のものと同様に、ガイドレールに沿って移動自在に配置された滑走架台と、滑走架台の上方に配置され車両(ホワイトボディ1)を搭載する載置用架台(ピッチングテーブル2)と、滑走架台と載置用架台(ピッチングテーブル2)とを連結し載置用架台(ピッチングテーブル2)を6自由度に駆動する6本の車両姿勢制御用シリンダと、滑走架台に搭載されると共に遠隔開閉弁を介して6本の車両姿勢制御用シリンダに接続された作動油蓄圧タンクと、滑走架台を制動する制動装置と、滑走架台をガイドレールに沿って移動させる架台駆動装置(水平加速制御・計測装置6)と、入力された運転条件に基づき制動装置、架台駆動装置、遠隔開閉弁を制御する制御装置(シミュレーション制御装置7)とを備えている。   In addition, the vehicle collision simulation apparatus with a moment of inertia identification function according to the first embodiment of the present invention is freely movable along the guide rail as described in Japanese Patent Application No. 2005-306702 filed by the applicant of the present application. Connect the slide mount and the mounting stand (pitching table 2), the mounting stand (pitching table 2) on which the vehicle (white body 1) is mounted, and the slide mount placed on the slide base 6 vehicle attitude control cylinders for driving the mounting platform (pitching table 2) with 6 degrees of freedom, and 6 vehicle attitude control cylinders mounted on the slide frame and connected via remote on-off valves A hydraulic oil pressure storage tank, a braking device for braking the slide base, a base drive device (horizontal acceleration control / measurement device 6) for moving the slide base along the guide rail, Braking device based on the force by operating conditions, gantry driving unit, and a control unit for controlling the remote-off valve (simulation controller 7).

この場合、この6本の車両姿勢制御用シリンダ、遠隔開閉弁、作動油蓄圧タンク及びその他の計測機器が、ピッチング制御・計測装置5に相当する。
また、ピッチングテーブル2は、必ずしも6自由度に駆動する必要はなく、6本の車両姿勢制御用シリンダに替えてピッチングテーブル2の後方、或いは前方にのみに昇降(ピッチング)用油圧シリンダを設け、ピッチングテーブル2をピッチ方向にのみ揺動する(1自由度)ようにしても良い。
このように、ピッチングテーブル2の駆動は、必要に応じて1自由度〜6自由度のものが採用可能である。
In this case, the six vehicle attitude control cylinders, the remote on-off valve, the hydraulic oil pressure storage tank, and other measurement devices correspond to the pitching control / measurement device 5.
The pitching table 2 does not necessarily have to be driven with six degrees of freedom. Instead of the six vehicle attitude control cylinders, a hydraulic cylinder for raising and lowering (pitching) is provided only behind or in front of the pitching table 2, The pitching table 2 may be swung only in the pitch direction (one degree of freedom).
Thus, the driving of the pitching table 2 can employ one having one to six degrees of freedom as required.

架台駆動装置(水平加速制御・計測装置6)は、走行用モータにより回転する駆動プーリーと、従動プーリーと、駆動プーリー及び従動プーリーに掛け回されると共に滑走架台に連結された牽引ワイヤとを備えたものとすることができる。
或いは、架台駆動装置(水平加速制御・計測装置6)は、ガイドレールの一端に配置され滑走架台を押出す押出用油圧シリンダと、押出用油圧シリンダに作動油を供給する油タンク及びポンプユニットとを備えたものとすることができる。
The gantry driving device (horizontal acceleration control / measuring device 6) includes a driving pulley that is rotated by a traveling motor, a driven pulley, and a pulling wire that is wound around the driving pulley and the driven pulley and is connected to the sliding gantry. Can be.
Alternatively, the gantry driving device (horizontal acceleration control / measurement device 6) includes an extruding hydraulic cylinder that is disposed at one end of the guide rail and extrudes the sliding gantry, and an oil tank and a pump unit that supply hydraulic oil to the extruding hydraulic cylinder. Can be provided.

慣性モーメント等を同定するときには、ホワイトボディ1とピッチングテーブル2との間のホワイトボディ1の4隅付近に、2個のバネ付ロードセルユニット3と、2個のロードセルユニット4a、4bが挿入されるようになっている。
このバネ付ロードセルユニット3は、例えば、図2(a)、図3(a)に図示のように、上下に位置する上部台座10及び下部台座11と、上部台座10と下部台座11との間に取付けられたロードセル12及び圧縮バネ13とにより構成されている。
When identifying the moment of inertia or the like, two spring-loaded load cell units 3 and two load cell units 4a and 4b are inserted near the four corners of the white body 1 between the white body 1 and the pitching table 2. It is like that.
As shown in FIGS. 2A and 3A, for example, the spring loaded cell unit 3 includes an upper pedestal 10 and a lower pedestal 11 positioned between the upper pedestal 10 and the lower pedestal 11. The load cell 12 and the compression spring 13 are attached to each other.

ロードセルユニット4aは、図2(b)に図示のように、上下に位置する上部台座10及び下部台座11と、上部台座10と下部台座11との間に取付けられたロードセル12及び圧縮バネ13と、圧縮バネ13を効かしたり、殺したり(一定長の剛バネになる)するためのロの字型のロックリング16と、ロックリング16の一端を上部台座10(或いは下部台座11)に、ロックリング16が旋回自在に固定するロックリング支持金物15と、ロックリング16の他端を下部台座11(或いは上部台座10)にロックするロックリング受金物14とにより構成されている。
或いは、ロードセルユニット4bは、図3(b)に図示のように、下部台座11と、下部台座11上に取付けられたロードセル12と、ロードセル12上に取付けられた円錐台17とにより構成されている。
As shown in FIG. 2B, the load cell unit 4a includes an upper pedestal 10 and a lower pedestal 11 that are positioned above and below, a load cell 12 and a compression spring 13 that are attached between the upper pedestal 10 and the lower pedestal 11. , A square-shaped lock ring 16 for effecting or killing the compression spring 13 (becomes a fixed length rigid spring), and one end of the lock ring 16 to the upper base 10 (or the lower base 11), The lock ring 16 is configured by a lock ring support metal 15 to which the lock ring 16 is pivotably fixed, and a lock ring metal object 14 for locking the other end of the lock ring 16 to the lower base 11 (or the upper base 10).
Alternatively, the load cell unit 4b includes a lower pedestal 11, a load cell 12 attached on the lower pedestal 11, and a truncated cone 17 attached on the load cell 12, as shown in FIG. Yes.

シミュレーション制御装置7は、表示器、記憶器、演算器(CPU)等を備えており、4個のロードセル12からの荷重計測値(出力波形データ)を受信し、記憶し、これらの出力波形データの解析等を行なう。解析ソフトにはFFT(高速フーリェ変換)ソフト一式も含まれている。   The simulation control device 7 includes a display, a storage, a computing unit (CPU), etc., receives and stores load measurement values (output waveform data) from the four load cells 12, and outputs these waveform data. Analyzes etc. The analysis software includes a set of FFT (Fast Fourier Transform) software.

次に、本発明の第1の実施形態に係る慣性モーメント同定及び車両衝突シミュレーション工程(手順、演算)につき説明する。
ホワイトボディ1を用いて車両衝突試験を行なう場合、ホワイトボディ1を実車両衝突試験から得られた目標波形どおりの運動(通常、フロア方向の前後加速度、ピッチング角度、上下変位の3自由度)を正確に制御し再現させる為、又事前の性能や機能、精度のチェック・確認の為には、ホワイトボディ1の試験体慣性データが必要となる。
この試験体慣性データとは、次の3つの物理量を指す。
ホワイトボディ1の質量:M
ホワイトボディ1の重心Gの位置(ロードセルユニット4a、4bから重心G迄の前方水平距離:Lf、バネ付ロードセルユニット3から重心G迄の後方水平距離:Lr、フロア下面から重心G迄の高さ:H)
ホワイトボディ1の重心G回りのピッチング慣性モーメント:I
なお、ロードセルユニット4a(4b)からバネ付ロードセルユニット3迄のロードセル間距離Lは、前方水平距離Lf+後方水平距離Lrである。
Next, the moment of inertia identification and vehicle collision simulation process (procedure, calculation) according to the first embodiment of the present invention will be described.
When the vehicle collision test is performed using the white body 1, the movement of the white body 1 according to the target waveform obtained from the actual vehicle collision test (usually, three degrees of freedom of longitudinal acceleration in the floor direction, pitching angle, and vertical displacement). The test body inertial data of the white body 1 is required for accurate control and reproduction, and for checking and confirming prior performance, function, and accuracy.
This specimen inertia data refers to the following three physical quantities.
White body 1 mass: M
Position of the center of gravity G of the white body 1 (front horizontal distance from the load cell units 4a, 4b to the center of gravity G: Lf, rear horizontal distance from the load cell unit 3 with spring to the center of gravity G: Lr, height from the floor bottom surface to the center of gravity G : H)
Pitching moment of inertia around the center of gravity G of the white body 1: I
The load cell distance L from the load cell unit 4a (4b) to the spring loaded cell unit 3 is the front horizontal distance Lf + the rear horizontal distance Lr.

(1)慣性モーメント同定工程;
先ず、各物理量を、以下の工程(手順、演算)により同定する。
なお、この慣性モーメント同定工程は、図1に図示のものにおいて、ホワイトボディ1、ピッチングテーブル2、バネ付ロードセルユニット3、ロードセルユニット4a(4b)、ピッチング制御・計測装置5及びシミュレーション制御装置7を用いて、実線で図示のように実行される。
(1) moment of inertia identification step;
First, each physical quantity is identified by the following steps (procedures and calculations).
This moment of inertia identification step includes the white body 1, the pitching table 2, the load cell unit 3 with spring, the load cell unit 4a (4b), the pitching control / measurement device 5 and the simulation control device 7 in the one shown in FIG. And executed as shown in the solid line.

(1−1)バネ付ロードセルユニット3及びロードセルユニット4a、4bの取り付け;
ピッチングテーブル2上のホワイトボディ1を支える適当な後側左右の2箇所にバネ付ロードセルユニット3を配置し、前側左右の2箇所にロードセルユニット4a(4b)を配置し、必要に応じてボルト等で固定する。
この位置は、上から見て長方形の4隅となる4位置とする。
なお、ロックリング16付きのロードセルユニット4aを配置する場合は、ロックリング16は脱状態にする。
また、バネ付ロードセルユニット3とロードセルユニット4a(4b)との水平距離Lを計測する(或いは、水平距離Lとなるように、バネ付ロードセルユニット3及びロードセルユニット4a(4b)を配置する)。
(1-1) Mounting of the load cell unit 3 with spring and the load cell units 4a and 4b;
Load cell units 3 with springs are arranged at two places on the right and left sides of the rear side that support the white body 1 on the pitching table 2, and load cell units 4a (4b) are arranged at two places on the left and right sides of the front side. Secure with.
This position is set to four positions that are four corners of the rectangle when viewed from above.
In addition, when arrange | positioning the load cell unit 4a with the lock ring 16, the lock ring 16 is made into a removal state.
Further, the horizontal distance L between the load cell unit 3 with spring and the load cell unit 4a (4b) is measured (or the load cell unit 3 with spring and the load cell unit 4a (4b) are arranged so as to be the horizontal distance L).

(1−2)ホワイトボディ1のピッチングテーブル2へのセッティング;
水平状態のピッチングテーブル2上のバネ付ロードセルユニット3及びロードセルユニット4a(4b)の上にホワイトボディ1を搭載し、必要に応じてボルト等で固定する。
この時、又万一の安全の為に、ホワイトボディ1とピッチングテーブル2とを、図示略のテンションロッド等でガタがある程度に緩く拘束しても良い。
(1-2) Setting the white body 1 to the pitching table 2;
The white body 1 is mounted on the load cell unit 3 with a spring and the load cell unit 4a (4b) on the horizontal pitching table 2, and is fixed with bolts or the like as necessary.
At this time, for safety, the white body 1 and the pitching table 2 may be restrained loosely to some extent by a tension rod (not shown).

(1−3)ホワイトボディ1及びピッチングテーブル2のセッティング;
ホワイトボディ1が搭載されたピッチングテーブル2を、図示略のガイドレールに載置すると共に、図示略の架台駆動装置近傍の衝突試験開始位置に移動させる。
(1-3) Setting of the white body 1 and the pitching table 2;
The pitching table 2 on which the white body 1 is mounted is placed on a guide rail (not shown) and moved to a collision test start position in the vicinity of a gantry driving device (not shown).

(1−4)ホワイトボディ1の質量M、前方水平距離Lf、後方水平距離Lrの同定;
ピッチングテーブル2を水平状態に静置する。
その後、後側左右2箇所のバネ付ロードセルユニット3の各ロードセル12により各荷重が計測され、計測された各荷重計測値は、ピッチング制御・計測装置5を経由してシミュレーション制御装置7に送信される。
シミュレーション制御装置7では、これら2つの荷重計測値を合計して後方荷重計測値Frが演算される。
また、前側左右2箇所のロードセルユニット4a(4b)の各ロードセル12により各荷重が計測され、計測された各荷重計測値は、ピッチング制御・計測装置5を経由してシミュレーション制御装置7に送信される。
シミュレーション制御装置7では、これら2つの荷重計測値を合計して前方荷重計測値Ffが演算される
(1-4) Identification of the mass M, the front horizontal distance Lf, and the rear horizontal distance Lr of the white body 1;
The pitching table 2 is left in a horizontal state.
Thereafter, each load is measured by each load cell 12 of the spring-loaded load cell unit 3 at two places on the left and right sides of the rear side, and each measured load value is transmitted to the simulation control device 7 via the pitching control / measurement device 5. The
In the simulation control device 7, these two load measurement values are summed to calculate the rear load measurement value Fr.
Also, each load cell 12 of the load cell unit 4a (4b) at the front left and right two places measures each load, and each measured load value is transmitted to the simulation control device 7 via the pitching control / measurement device 5. The
In the simulation control device 7, these two load measurement values are summed to calculate the forward load measurement value Ff.

そして、シミュレーション制御装置7において、ロードセル間距離L、後方荷重計測値Fr及び前方荷重計測値Ffに基づき、次式により、質量M、前方水平距離Lf及び後方水平距離Lrが演算(同定)される。
Mg=(Ff+Fr) (式1)
Lf=L×Fr/(Ff+Fr) (式2)
Lr=L−Lf (式3)
但し、gは重力加速度(9.8m/s2)である。
Then, in the simulation control device 7, the mass M, the front horizontal distance Lf, and the rear horizontal distance Lr are calculated (identified) by the following equations based on the load cell distance L, the rear load measurement value Fr, and the front load measurement value Ff. .
Mg = (Ff + Fr) (Formula 1)
Lf = L × Fr / (Ff + Fr) (Formula 2)
Lr = L−Lf (Formula 3)
However, g is a gravitational acceleration (9.8 m / s2).

(1−5)ホワイトボディ1の重心Gの重心高さHの同定;
質量M、前方水平距離Lf、後方水平距離Lrが同定された後、ピッチングテーブル2を任意の傾斜角度θ(約5°〜10°)で前傾させ、そのまま静置する。
その後、後側左右2箇所のバネ付ロードセルユニット3の各ロードセル12により各荷重が計測され、計測された各荷重計測値は、ピッチング制御・計測装置5を経由してシミュレーション制御装置7に送信される。
シミュレーション制御装置7では、これら2つの荷重計測値を合計して傾斜時後方荷重計測値Friが演算される。
また、前側左右2箇所のロードセルユニット4a(4b)の各ロードセル12により各荷重が計測され、ピッチング制御・計測装置5を経由してシミュレーション制御装置7に送信される。
シミュレーション制御装置7では、これら2つの荷重を合計して傾斜時前方荷重計測値Ffiが演算される
なお、ピッチングテーブル2の傾斜角度θは、ピッチング制御・計測装置5により計測される。
(1-5) Identification of the center of gravity height H of the center of gravity G of the white body 1;
After the mass M, the front horizontal distance Lf, and the rear horizontal distance Lr are identified, the pitching table 2 is tilted forward at an arbitrary tilt angle θ (about 5 ° to 10 °) and left as it is.
Thereafter, each load is measured by each load cell 12 of the spring-loaded load cell unit 3 at two places on the left and right sides of the rear side, and each measured load value is transmitted to the simulation control device 7 via the pitching control / measurement device 5. The
In the simulation control device 7, these two load measurement values are summed to calculate the tilt rear load measurement value Fri.
Further, each load cell 12 of the load cell units 4 a (4 b) at the front left and right two locations measures each load and transmits it to the simulation control device 7 via the pitching control / measurement device 5.
In the simulation control device 7, these two loads are summed to calculate the forward load measurement value Ffi at the time of inclination. Note that the inclination angle θ of the pitching table 2 is measured by the pitching control / measurement device 5.

そして、シミュレーション制御装置7において、傾斜時後方荷重計測値Fri、傾斜時前方荷重計測値Ffi、質量M、前方水平距離Lf、後方水平距離Lr及び傾斜角度θに基づき、次式により、重心高さHが演算される。
H=(Lf×Ffi−Lr×Fri)/(Mg×sinθ) (式4)
なお、試験、計測上のバラツキ誤差を小さくする為に、傾斜角度θを−10°〜10°の可能な範囲で、複数回変えて静置させて求めた複数の重心高さHの平均値を採用しても良い。
Then, in the simulation control device 7, the center of gravity height is calculated based on the following equation based on the tilt rear load measurement value Fri, the tilt front load measurement value Ffi, the mass M, the front horizontal distance Lf, the rear horizontal distance Lr, and the tilt angle θ. H is calculated.
H = (Lf × Ffi−Lr × Fri) / (Mg × sin θ) (Formula 4)
In addition, in order to reduce the variation error in the test and measurement, the average value of the plurality of center-of-gravity heights H obtained by changing the tilt angle θ within a possible range of −10 ° to 10 ° and changing the tilt angle θ several times. May be adopted.

(1−6)ホワイトボディ1の重心G回りのピッチング慣性モーメントIの同定;
次に、ピッチングテーブル2を再び水平状態に静置する。
なお、ロックリング16を有するロードセルユニット4aの場合は、ロックリング16を着状態とする。
このようにして、ホワイトボディ1の運動自由度を、ロードセルユニット4a(4b)上端回りのピッチング回転1自由度にしておく。
(1-6) Identification of the pitching moment of inertia I around the center of gravity G of the white body 1;
Next, the pitching table 2 is placed in a horizontal state again.
In the case of the load cell unit 4a having the lock ring 16, the lock ring 16 is put on.
In this way, the degree of freedom of movement of the white body 1 is set to one degree of freedom of pitching rotation around the upper end of the load cell unit 4a (4b).

次に、シミュレーション制御装置7からの指令により、ピッチング制御・計測装置5を介して、ピッチングテーブル2を、所定の小ピッチ角度で傾斜させた後、直ちに水平に戻す。
これにより、ピッチングテーブル2に圧縮バネ13を介して搭載されたホワイトボディ1には、単パルスの加振力が加えられたことになる。
そして、ホワイトボディ1は、ピッチング回転の自由振動を始め、やがて減衰して停止する。
なお、ホワイトボディ1に加える加振力は単パルスとすべきである。
もし、複数パルスを加えた場合、ホワイトボディ1の振動周期と複数パルスの周期とが一致しない場合(その可能性が高く)、自由振動が阻害される可能性が高いからである。
Next, in response to a command from the simulation control device 7, the pitching table 2 is tilted at a predetermined small pitch angle via the pitching control / measurement device 5 and then immediately returned to the horizontal state.
As a result, a single-pulse excitation force is applied to the white body 1 mounted on the pitching table 2 via the compression spring 13.
Then, the white body 1 starts free vibration of pitching rotation and eventually attenuates and stops.
The excitation force applied to the white body 1 should be a single pulse.
If a plurality of pulses are added, if the vibration period of the white body 1 and the period of the plurality of pulses do not match (highly likely), there is a high possibility that free vibration will be inhibited.

この自由振動中において、後側の左右2個のバネ付ロードセルユニット3のロードセル12の出力の合計の荷重計測値を時刻歴(波形)として、シミュレーション制御装置7のメモリー等に記録する。
シミュレーション制御装置7において、この波形の中から、最初の単パルス入力に対応する過渡振動の部分や圧縮バネ13の密着や自由長以上の引張と云った非線形振動部分を外した明らかに線形自由振動部分に対してFFT(高速フーリェ変換)演算が行なわれる。
この結果、最初のピークとなる点の横座標ωn(固有円振動数、単位rad/sec)が求まる。
During this free vibration, the total load measurement value of the output of the load cell 12 of the two left and right spring loaded cell units 3 is recorded as a time history (waveform) in the memory of the simulation control device 7 or the like.
In the simulation control device 7, the linear free vibration is clearly removed from the waveform by removing the transient vibration part corresponding to the first single pulse input and the non-linear vibration part such as the close contact of the compression spring 13 and the tension exceeding the free length. An FFT (Fast Fourier Transform) operation is performed on the portion.
As a result, the abscissa ωn (natural circular frequency, unit rad / sec) of the point that becomes the first peak is obtained.

即ち、固有振動数fn(単位:Hz)や固有周期T(単位:sec)との間には次の関係がある。
ωn=2πfn (式5)
T=1/fn (式6)
That is, there is the following relationship between the natural frequency fn (unit: Hz) and the natural period T (unit: sec).
ωn = 2πfn (Formula 5)
T = 1 / fn (Formula 6)

こうして求められたホワイトボディ1のピッチング自由振動時の固有円振動数ωnと、式1〜式4にて演算された質量M、前方水平距離Lf、後方水平距離Lr、重心高さHとに基づき、シミュレーション制御装置7において、次式により、ホワイトボディ1の重心G回りのピッチング慣性モーメントIが演算される。
I=(K×L−Mg×H)/ωn−M×(Lr+H) (式7)
Based on the natural circular frequency ωn at the time of free pitching vibration of the white body 1 obtained in this way, the mass M, the front horizontal distance Lf, the rear horizontal distance Lr, and the center of gravity height H calculated by Expressions 1 to 4. In the simulation control device 7, the pitching inertia moment I around the gravity center G of the white body 1 is calculated by the following equation.
I = (K × L 2 −Mg × H) / ωn 2 −M × (Lr 2 + H 2 ) (Formula 7)

但し、Kは後側の左右2個のバネ付ロードセルユニット3のロードセル12の総合等価バネ定数である。
なお、総合等価バネ定数Kの値は、図2、図3に図示のバネ付ロードセルユニット3の組立品に対する力〜変形曲線から事前に求めておく事ができる。
又、予め質量M、前方水平距離Lf、後方水平距離Lr、重心高さH、ピッチング慣性モーメントI等の慣性データが既知のホワイトボディ1を使って、ホワイトボディ1の重心G回りのピッチング慣性モーメントIの同定を実施し、ホワイトボディ1やピッチングテーブル2の剛性効果やロックリング着状態でのこの剛性効果を反映したものとしての、より現実に近い総合等価バネ定数Kを式7から求める事も出来る。
Here, K is the total equivalent spring constant of the load cell 12 of the left and right two spring-loaded load cell units 3.
The value of the total equivalent spring constant K can be obtained in advance from the force-deformation curve for the assembly of the load cell unit 3 with a spring shown in FIGS.
In addition, using the white body 1 having known inertia data such as the mass M, the front horizontal distance Lf, the rear horizontal distance Lr, the center of gravity height H, and the pitching inertia moment I, the pitching inertia moment around the center of gravity G of the white body 1 I is identified, and a more realistic total equivalent spring constant K that reflects the rigidity effect of the white body 1 and the pitching table 2 and this rigidity effect in the lock ring wearing state can be obtained from Equation 7. I can do it.

(2)車両衝突試験工程;
次に、車両衝突試験工程につき説明する。
なお、この車両衝突試験工程は、図1に図示のものにおいて、ホワイトボディ1、ピッチングテーブル2、ピッチング制御・計測装置5、水平加速制御・計測装置6及びシミュレーション制御装置7を用いて、点線と実線とで図示のように実行される。
(2) Vehicle collision test process;
Next, the vehicle collision test process will be described.
This vehicle collision test process is performed using the white body 1, the pitching table 2, the pitching control / measurement device 5, the horizontal acceleration control / measurement device 6 and the simulation control device 7 shown in FIG. It is executed as shown by the solid line.

(2−1)バネ付ロードセルユニット3、ロードセルユニット4a、4bの取り外し;
ピッチングテーブル2とホワイトボディ1との間に配置されていた合計4個のバネ付ロードセルユニット3及びロードセルユニット4a(4b)を取り外し、ピッチングテーブル2上にホワイトボディ1を、直に多数のボルトナット等により固定する。
尚、ダミー人形は有っても(ホワイトボディ1内のシートに着座していても)無くても、その状態での総合質量、総合重心位置、総合慣性モーメントが試験・計測可能である。
(2-1) Removal of load cell unit 3 with spring and load cell units 4a and 4b;
Remove the four load cell units 3 with a spring and the load cell unit 4a (4b) that were arranged between the pitching table 2 and the white body 1 and place the white body 1 directly on the pitching table 2 and a number of bolts and nuts. Fix with etc.
Even if there is a dummy doll (whether it is seated on the seat in the white body 1), the total mass, the total center of gravity position, and the total moment of inertia in that state can be tested and measured.

(2−2)車両衝突試験実施工程;
車両衝突試験の準備が完了したら、シミュレーション制御装置7に入力された目標波形及び上述の慣性モーメント同定工程にて演算された質量M、重心G、ピッチング慣性モーメントI等に基づき、シミュレーション制御装置7において、ピッチング制御・計測装置5へのピッチング入力波形及び水平加速制御・計測装置6への水平方向入力波形が演算される。
(2-2) Vehicle collision test implementation process;
When the preparation for the vehicle collision test is completed, the simulation controller 7 determines the target waveform input to the simulation controller 7 and the mass M, the center of gravity G, the pitching inertia moment I, etc. calculated in the above-described inertia moment identification step. The pitching input waveform to the pitching control / measurement device 5 and the horizontal direction input waveform to the horizontal acceleration control / measurement device 6 are calculated.

このようにして、シミュレーション制御装置7からの指令に基づき、ピッチング制御・計測装置5又は水平加速制御・計測装置6に、各々ピッチング入力波形又は水平方向入力波形が出力される。
すると、ホワイトボディ1が搭載されたピッチングテーブル2は、図示略のガイドレールに沿って打ち出されて、車両衝突試験が行なわれる。
このとき、傾斜角度及び水平方向加速度の各応答波形値は、上述の慣性モーメント同定工程にて演算された質量M、重心位置、ピッチング慣性モーメントIに基づき制御されるので、忠実に車両衝突試験を行なうことが可能となる。
In this way, a pitching input waveform or a horizontal direction input waveform is output to the pitching control / measurement device 5 or the horizontal acceleration control / measurement device 6 based on a command from the simulation control device 7.
Then, the pitching table 2 on which the white body 1 is mounted is driven along a guide rail (not shown), and a vehicle collision test is performed.
At this time, the response waveform values of the tilt angle and the horizontal acceleration are controlled based on the mass M, the position of the center of gravity, and the pitching inertia moment I calculated in the above-described inertia moment identification step. Can be performed.

また、ホワイトボディ1の質量M、重心Gの位置(前方水平距離Lf、後方水平距離Lr、重心高さH)及びピッチング慣性モーメントIを計測するための専用の計測装置が不要となり、車両衝突試験を行なうシミュレーション装置を用いて、ピッチングテーブル2とホワイトボディ1との間にバネ付ロードセルユニット3及びロードセルユニット4a、4bを介装させるだけで質量M、重心Gの位置及びピッチング慣性モーメントIを計測することができる。
そして、計測された質量M、重心Gの位置及びピッチング慣性モーメントIを用いて、このシミュレーション装置により車両衝突シミュレーションを行なうことができるので、事前準備等に時間が掛からず、設備費が安価になるばかりでなく、試験も簡素になる。
また、ホワイトボディ1を加工、変更した場合でも、速やかに質量M、重心Gの位置及びピッチング慣性モーメントIの計測及び車両衝突シミュレーションを行なうことができる。
In addition, a dedicated measuring device for measuring the mass M of the white body 1, the position of the center of gravity G (the front horizontal distance Lf, the rear horizontal distance Lr, the center of gravity height H) and the pitching inertia moment I becomes unnecessary, and the vehicle collision test The mass M, the position of the center of gravity G, and the pitching moment of inertia I are measured simply by inserting the load cell unit 3 with a spring and the load cell units 4a and 4b between the pitching table 2 and the white body 1 can do.
And since the vehicle collision simulation can be performed by this simulation apparatus using the measured mass M, the position of the center of gravity G, and the pitching inertia moment I, it does not take time for pre-preparation and the equipment cost is low. Not only will the test be simplified.
Further, even when the white body 1 is processed and changed, it is possible to quickly measure the mass M, the position of the center of gravity G, the pitching inertia moment I, and the vehicle collision simulation.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to said embodiment, A various change may be added to the specific structure within the scope of the present invention. .

本発明の第1の実施形態に係る慣性モーメント同定機能付車両衝突シミュレーション装置の概要である。It is an outline | summary of the vehicle collision simulation apparatus with an inertia moment identification function which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1におけるバネ付ロードセルユニット及びロードセルユニットの側面図である。It is a side view of the load cell unit with a spring in FIG. 1, and a load cell unit. 図1におけるバネ付ロードセルユニット及びロードセルユニットの他の例の側面図である。It is a side view of the other example of the load cell unit with a spring in FIG. 1, and a load cell unit.

符号の説明Explanation of symbols

1 ホワイトボディ(試験体)
2 ピッチングテーブル
3 バネ付ロードセルユニット
4a、4b ロードセルユニット
5 ピッチング制御・計測装置
6 水平加速制御・計測装置
7 シミュレーション制御装置
10 上部台座
11 下部台座
12 ロードセル
13 圧縮バネ
14 ロックリング受金物
15 ロックリング支持金物
16 ロックリング
M 質量
Lf 重心の前方水平距離
Lr 重心の後方水平距離
L ロードセル間距離
Fr 後方荷重計測値
Ff 前方荷重計測値
Fri 傾斜時後方荷重計測値
Ffi 傾斜時前方荷重計測値
G 重心
H 重心高さ
1 White body (test body)
2 Pitching Table 3 Spring Load Cell Unit 4a, 4b Load Cell Unit 5 Pitching Control / Measurement Device 6 Horizontal Acceleration Control / Measurement Device 7 Simulation Control Device 10 Upper Pedestal 11 Lower Pedestal 12 Load Cell 13 Compression Spring 14 Lock Ring Receipt 15 Lock Ring Support Hardware 16 Lock ring M Mass Lf Front horizontal distance of the center of gravity Lr Horizontal distance behind the center of gravity L Load cell distance Fr Back load measurement value Ff Front load measurement value Fri Inclination rear load measurement value Ffi Inclination front load measurement value G Center of gravity H Center of gravity height

Claims (4)

試験体が搭載されピッチ方向に揺動可能なピッチングテーブルと、
前記試験体と前記ピッチングテーブルとの間に介装可能なバネ付ロードセルユニット及びロードセルユニットと、
前記ピッチングテーブルに水平方向加速度を加える水平加速制御・計測装置と、
前記ピッチングテーブルをピッチ方向に揺動させるピッチング制御・計測装置と、
前記水平加速制御・計測装置及び前記ピッチング制御・計測装置に制御信号を発信するシミュレーション制御装置とを備え、
前記シミュレーション制御装置は、
慣性モーメント同定時には、前記ピッチングテーブル上に前記バネ付ロードセルユニット及び前記ロードセルユニットを固定し、かつ、前記バネ付ロードセルユニット及び前記ロードセルユニット上に前記試験体を固定して、前記ピッチング制御・計測装置を介して前記ピッチングテーブルを傾斜及びピッチ方向に揺動させて、前記バネ付ロードセルユニット及び前記ロードセルユニットにて計測された荷重計測値に基づき前記試験体の質量、重心位置及びピッチング慣性モーメントを演算し、
車両衝突試験時には、前記バネ付ロードセルユニット及び前記ロードセルユニットを取り外して、前記試験体を前記ピッチングテーブル上に固定して、目標波形、前記質量、前記重心位置及び前記ピッチング慣性モーメントに基づき水平方向入力波形及びピッチング入力波形を演算し、前記水平加速制御・計測装置へ前記水平方向入力波形を出力し、前記ピッチング制御・計測装置へ前記ピッチング入力波形を出力するものである
ことを特徴とする慣性モーメント同定機能付車両衝突シミュレーション装置。
A pitching table mounted with a test body and swingable in the pitch direction;
A load cell unit with a spring and a load cell unit that can be interposed between the test body and the pitching table;
A horizontal acceleration control / measurement device for applying a horizontal acceleration to the pitching table;
A pitching control / measurement device that swings the pitching table in the pitch direction;
A simulation control device for transmitting a control signal to the horizontal acceleration control / measurement device and the pitching control / measurement device,
The simulation control device includes:
At the moment of inertia identification , the load cell unit with a spring and the load cell unit are fixed on the pitching table, and the test body is fixed on the load cell unit with a spring and the load cell unit. The pitching table is swung in the tilt and pitch directions via the load cell unit, and the mass, center of gravity position and pitching inertia moment of the specimen are calculated based on the load cell unit with spring and the load measurement value measured by the load cell unit. And
At the time of vehicle collision test , the load cell unit with spring and the load cell unit are removed, the test body is fixed on the pitching table, and the horizontal direction input is performed based on the target waveform, the mass, the gravity center position, and the pitching inertia moment. A moment of inertia characterized by calculating a waveform and a pitching input waveform, outputting the horizontal direction input waveform to the horizontal acceleration control / measurement device, and outputting the pitching input waveform to the pitching control / measurement device. Vehicle collision simulation device with identification function.
慣性モーメント同定時に前記ピッチングテーブルをピッチ方向に揺動させるための信号は単パルス波形であることを特徴とする請求項1に記載の慣性モーメント同定機能付車両衝突シミュレーション装置。   The vehicle collision simulation apparatus with an inertia moment identification function according to claim 1, wherein a signal for swinging the pitching table in the pitch direction at the moment of inertia identification is a single pulse waveform. 前記ピッチングテーブルは、ガイドレールに沿って移動自在に配置された滑走架台上にピッチング可能に設けられたものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の慣性モーメント同定機能付車両衝突シミュレーション装置。   3. The vehicle collision simulation with an inertia moment identification function according to claim 1, wherein the pitching table is provided on a slide base movably disposed along a guide rail so as to be pitchable. 4. apparatus. ガイドレールと、
前記ガイドレールに沿って移動自在に配置された滑走架台と、
前記滑走架台上にピッチ方向に揺動可能に設けられると共に試験体が搭載されるピッチングテーブルと、
前記試験体と前記ピッチングテーブルとの間に介装可能なバネ付ロードセルユニット及びロードセルユニットと、
前記ピッチングテーブルに水平方向加速度を加える水平加速制御・計測装置と、
前記ピッチングテーブルをピッチ方向に揺動させるピッチング制御・計測装置と、
前記水平加速制御・計測装置及び前記ピッチング制御・計測装置に制御信号を発信するシミュレーション制御装置とを備え、
前記ガイドレール上に前記滑走架台を滑走自在に載置し、
前記ピッチングテーブル上に前記バネ付ロードセルユニット及び前記ロードセルユニットを固定し、
前記バネ付ロードセルユニット及び前記ロードセルユニット上に前記試験体を固定し、
前記ピッチングテーブルを水平にして前記バネ付ロードセルユニット及び前記ロードセルユニットにて計測された荷重計測値に基づき前記試験体の質量を演算し、
前記ピッチングテーブルを傾斜させて前記バネ付ロードセルユニット及び前記ロードセルユニットにより計測された荷重計測値に基づき前記試験体の重心位置を演算し、
前記ピッチングテーブルに単パルス波形の振動を加えピッチ方向に揺動させ前記バネ付ロードセルユニットにて計測された荷重計測値と前記質量と前記重心位置とに基づきピッチング慣性モーメントを演算し、
その後、前記バネ付ロードセルユニット及び前記ロードセルユニットを取り外して、前記試験体を前記ピッチングテーブル上に固定し、
前記試験体が搭載された前記ピッチングテーブル及び前記滑走架台を、前記ガイドレールに沿って滑走させて車両衝突試験を行なうことを特徴とするシミュレーション方法。
A guide rail,
A slide base movably disposed along the guide rail;
A pitching table provided on the slide base so as to be swingable in the pitch direction and on which a test body is mounted,
A load cell unit with a spring and a load cell unit that can be interposed between the test body and the pitching table;
A horizontal acceleration control / measurement device for applying a horizontal acceleration to the pitching table;
A pitching control / measurement device that swings the pitching table in the pitch direction;
A simulation control device for transmitting a control signal to the horizontal acceleration control / measurement device and the pitching control / measurement device,
The slide base is slidably mounted on the guide rail,
Fixing the load cell unit with spring and the load cell unit on the pitching table;
Fixing the test body on the load cell unit with spring and the load cell unit;
Calculate the mass of the test body based on the load measurement value measured by the load cell unit with the spring and the load cell unit with the pitching table horizontal,
Inclining the pitching table to calculate the center of gravity position of the specimen based on the load measurement value measured by the load cell unit with a spring and the load cell unit,
A pitching inertia moment is calculated based on the load measurement value measured by the load cell unit with a spring and the mass and the position of the center of gravity by adding vibration of a single pulse waveform to the pitching table and swinging in the pitch direction.
Thereafter, the load cell unit with spring and the load cell unit are removed, and the test body is fixed on the pitching table,
A simulation method, wherein a vehicle collision test is performed by sliding the pitching table on which the test body is mounted and the slide base along the guide rail.
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